ZnSe作铜铟镓硒薄膜太阳能电池缓冲层材料的生长研究.doc

武汉工业学院 毕 业 设 计 论文题目： 姓 名 刘超 学 号 081203102 院（系） 电气与电子工程学院 专 业 电子信息科学与技术 指导教师 陈 良 艳 2012年6月6日 1 摘要 21世纪人类面临的重大问题就是能源短缺和环境污染，发展清洁能源取代传统化能源成为解决这些问题的科学途径之一。水力发电、潮汐、核能和太阳能都是可再生清洁能源，有一定的发展空间。其中，太阳能作为～种不污染环境，又取之不尽的新能源无处不在，这使光伏发电成为新能源利用中重要的组成部分。当今光伏市场是以晶硅太阳能电池为主，由于硅太阳能电池采用高品质单晶硅作为原料，成本很高。再者，硅太阳能电池使用的硅片厚度约为350微米，对高品质单晶硅使用量明显增加，这也是硅太阳能电池的一个困境。因此，发展低成本、新型薄膜太阳能电池是未来光伏科技的必然趋势。薄膜太阳能电池无论是对原材料的需求，还是制作工艺都比硅太阳能电池成本低。在薄膜太阳能电池中，目前研究较多的有非晶硅薄膜、碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)等薄膜太阳能电池。CIGS薄膜太阳能电池是在玻璃或者其它廉价衬底上沉积6层以上化合物半导体和金属薄膜材料，薄膜总厚度约3～4微米，该电池成本低、性能稳定、抗辐射能力强，其光电转换效率高，被称为最有前途的廉价太阳能之一。尽管对该电池的研究已有很多，但从大规模商品化和实用化来看，还有许多问题需要解决，其中寻找与CIGS吸收层更加匹配的窗口层材料是实现商业化大规模生产必须完成的。本论文对太阳能电池窗口层材料——硫化镉(CdS)和氧化锌(Zn0)的制各方法和工艺做了详细研究，制各出高质量的适合CIGS太阳电池窗口材料，为实现CIGS薄膜太阳电池商品化奠定了基础。关键词：薄膜太阳能电池；ZnO薄膜；CdS薄膜：磁 控溅 射；化学水浴法 2 ABSTRATC Development of clean energy resources as an alternative to fossil fuels has become one of the important challenges for modern science and technology in the 21 century.Reduction of air pollution and pressrvation of the ecological systems of earth are main motivation factors behind these huge efforts.Some of the major contenders for the alternative clean resources are hydroelectric,tidal,nuclear and solar energy.But of all these renewable energy sources photovoltaics is the most promsing one as a future energy technology.The photovoltaic effect is the process of direct conversion of sunlight into electrical energy.The major advantage of these photovoltaics systems is that they tap an almost inexhaustible resource that is free of charge and available everywhere in the world. The main barrier impeding the expansion of the terrestrial application of photovoltaic is the high rpice of the solar cell modules.The reasons for these high costs are the high processing and material costs.A recent survey suggests that a further cost reduction to one fifth of the present level is a must for photovoltaics to match the conventional electricity price.One of the solutions to ac